Фосфорная кислота (V)

Откуда берется фосфорная кислота?

Существует два основных метода получения фосфорной кислоты. Для первого, называемого влажным способом, используется фосфат кальция, который, естественно, содержится в породах в виде минералов, таких как апатиты или фосфориты. После обработки серной кислотой он превращается в легко отфильтровываемый сульфат кальция и фосфорную кислоту (V) промышленного качества.

В качестве альтернативы кислота пищевого и химического назначения также производится путем выделения чистого фосфора в электрической дуговой печи, а затем его превращения в декаоксид тетрафосфора. Затем соединение подвергается воздействию горячей воды, в результате чего получается чистая, высококачественная фосфорная кислота (V).

Свойства фосфорной кислоты (V)

Чистая фосфорная кислота представляет собой кристаллическое твердое вещество без цвета и запаха. Оно прекрасно растворяется в воде, образует прозрачный раствор, который в высокой концентрации имеет сильное коррозионное действие. Растворы с более высокими концентрациями характеризуются очень низким значением рН, поэтому они отлично подходят для подкисления.

Соединение обладает коррозионными свойствами и реагирует с активными металлами типа алюминия или железа, выделяя при этом водород. Кроме того, оно гигроскопично по своей природе, поэтому эффективно поглощает воду из окружающей среды.

При температуре 42,35°С кристаллы фосфорной кислоты расплавляются. Температура кипения при нормальном атмосферном давлении составляет 212°C.

Искусственные удобрения – основное применение фосфорной кислоты

Фосфорная кислота (V) в основном используется для производства минеральных удобрений. Эти вещества, используемые в большом количестве в сельском хозяйстве, предназначены для обеспечения сельскохозяйственных культур идеальными пропорциями микроэлементов, необходимыми для роста, особенно азота, фосфора и калия. Основными фосфорными удобрениями являются, прежде всего, суперфосфаты, отличающиеся высоким уровнем усвояемости.

К сожалению, следствием высокого использования фосфорных удобрений является попадание большого количества фосфора в природную среду. В результате происходит эвтрофикация водоемов, что в дальнейшем приводит к серьезному биологическому дисбалансу.

Другие примеры использования фосфорной кислоты

До 90% мирового производства фосфорной кислоты находят применение при производстве удобрений. Остальная часть используется в основном в пищевой промышленности. В качестве пищевой добавки E338 фосфорная кислота (V) выполняет функцию регулятора кислотности и присутствует во многих популярных газированных напитках. Например, она отвечает за характерный вкус Кока-Колы.

Е338 также является ингибитором роста бактерий и плесени, что повышает безопасность пищевых продуктов (например, джемов) и продлевает срок их хранения. Соли фосфорной кислоты не только регулируют кислотность, но и модифицируют молочные белки, поэтому они используются для производства молочных продуктов.

Другие применения фосфорной кислоты включают:

• химическую и фармацевтическую промышленность;
• производство защитных фосфатных покрытий, обеспечивающих антикоррозионные свойства металлов;
• стоматологию и ортодонтию (соединение используется для травления поверхности зубов);
• производство топливных элементов;
• санитарную обработку молочных и пивоваренных заводов;
• процессы удаления ржавчины с металлических элементов.

Кроме того, соли фосфорной кислоты также используются в лабораториях, при производстве мыла и моющих средств, а также в процессе очистки воды.

Широкий ассортимент продуктов на основе фосфорорганических соединений, также полученных из фосфорной кислоты (V), доступен в ассортименте Группы PCC. Доступные продукты из серии фосфонатов или фосфатов можно найти в каталоге на портале продуктов.

Опасна ли фосфорная кислота?

В организме человека присутствует ограниченное количество фосфорной кислоты и ее солей. Они отвечают за правильный рН-баланс жидкостей организма, а также участвуют в создании нуклеиновых кислот и молекулярных носителей энергии – АТФ и АДФ. Соединение также присутствует в зубах и костях.

С другой стороны, чрезмерное количество фосфорной кислоты (V) может нанести вред здоровью. Основная опасность, конечно же, заключается в контакте с раствором H₃PO₄ высокой концентрации. Это высококоррозионное соединение при контакте с кожей и слизистыми оболочками вызывает химические ожоги. Его употребление приводит к серьезным раздражениям пищеварительной системы, рвоте, кровавой диарее, затрудненному дыханию и даже судорогам и смерти.

К сожалению, E338 в качестве пищевой добавки в высоких дозах также вызывает негативные последствия для здоровья. По мнению ученых, избыток фосфора может привести к развитию камней в почках и остеопорозу. Он также нарушает усвоение многих ценных минералов и вызывает эрозию зубной эмали.